无源滤波的主要结构是用电抗器与电容器串联起来,组成LC串联回路,并联于系统中,LC回路的谐振频率设定在需要滤除的谐波频率上,例如5次、7次、11次谐振点上,达到滤除这3次谐波的目的。其成本低,但滤波效果不太好,如果谐振频率设定得不好,会与系统产生谐振。现在,市场上流通较多的采取的滤波方法就是这一种,主要是因为低成本,用户容易接受。虽滤波的效果较差,只要满足国家对谐波的限制标准和电力部门对无功的要求就行了。由于其低成本,市场的需求也就大,一般而言,低压0.4KV系统大多数采用无源滤波方式,高压10KV几乎都是采用这种方式对谐波进行治理。由于我国的中小企业大多数是私有的,业主对谐波的危害认识不足,一般不愿意拿出大量的经费来治理谐波,而有的企业由于谐波的含量太大,常规的无功补偿不能凑效,供电部门对无功的要求又是十分严格的,达不到就要罚款。因此,业主不得不要求滤波。因而,其市场的前景可观,经济效益也就可观了。

有源谐波滤除装置是在无源滤波的基础上发展起来的,它的滤波效果好,在其额定的无功功率范围内,滤波效果是百分之百的。它主要是由电力电子元件组成电路,使之产生一个和系统的谐波同频率、同幅度,但相位相反的谐波电流与系统中的谐波电流抵消。但由于受到电力电子元件耐压,额定电流的发展限制,成本极高,其制作也较之无源滤波装置复杂得多,成本也就高得多了。其主要的应用范围是计算机控制系统的供电系统,尤其是写字楼的供电系统,工厂的计算机控制供电系统。对单台的装置而言,其利润是可观的,但用户一般不愿意用有源滤波,对于谐波的含量,不必滤得太干净,只要不危害其他用电器也就可以

然而,超级电容器的研发工作一直笼罩在电池(主要为镍氢电池、锂电池)的阴影之下。镍氢电池和锂电池的开发因为可以获得来自政府和大投资商的巨额资金支持,技术交流获得极大推动,也更容易聚焦全世界的目光。相比之下,超级电容器却很难得到雄厚的资金支持,技术的进步和发展也就受到很大程度地制约。这使它在很多领域备受冷落。

有源电力滤波器研究现状

毋庸置疑,超级电容器凭借自身使用寿命久、高充放电效率等显著特点,只要找准自身发展的合适土壤,未来发展潜力巨大。

输出侧产生谐波机理:在逆变输出回路中,输出电压和电流均有谐波。对于PWM控制的变频器,只要是电压型变频器,不管是何种PWM控制,其输出电压波形为矩形波。其中谐波频率的高低是与变频器调制频率有关,调制频率低(如1~2KHz),人耳听得见高次谐波频率产生的电磁噪声(尖叫声)。若调制频率高(如IGBT变频器可达20KHz),人耳听不见,但高频信号是客观存在。从电压方波及电流正弦锯齿波,用傅立叶级数不难分析出各次谐波的含量。所以,输出回路电流信号也可分解为只含正弦波的基波和其它各次谐波,而高次谐波电流对负载直接干扰。另外高次谐波电流还通过电缆向空间辐射,干扰邻近电气设备。

一般来讲,变频器对容量大的电力系统影响不是十分明显,但是对于系统容量小的系统,谐波产生的干扰就不可忽视,它对公用电网是一种污染,客观的存在对公用电网和其它系统的危害大致有:

目前,微型超级电容器在智能三表、消费电子和小型机械设备上得到广泛应用。由于超级电容具备使用寿命长、充电时间短、可显示存电量、材料无限、低温性能良好等优点,市场对超级电容在新能源汽车、轨道交通、风光发电、军工等领域的应用赋予了较大期待。

一个产业的发展壮大不仅需要国家政策的大力支持,还需要重视发挥市场的力量。展会作为最有效的市场机制平台,在促进行业技术交流合作,推动产业发展方面发挥着至关重要的作用。据悉,中国最大超电展--第六届中国(上海)国际超级电容器产业展览会(CSCF2015)将于2015年8月26-28日在上海新国际博览中心举行。

此外,我国电解液龙头企业新宙邦、江苏国泰,隔膜企业成都芝田、达尼特,活性炭企业雅科比集团、富来森,石墨烯企业碳世纪、中科院山西煤炭化学研究所炭美石墨烯,设备企业兴诚捷、先导、铭锐祥、时代高科等也将亮相本届展会。

2)对已投入运行的调相机应进行试验,确定吸收无功电力的能力。

有源电力滤波器研究现状

2)无源滤波器技术成熟,性价比高,但有其固定缺陷无源滤波器的工作原理决定了它存在着:谐振频率依赖于元件参数,因此只能对主要谐波进行滤波,且LC参数的漂移会导致滤波特性改变,使滤波性能不稳定;滤波特性依赖于电网参数,而电网的阻抗和谐波频率随着电力系统的运行工况随时改变,因而LC网络的设计较困难;电网的参数与LC可能产生并联谐振使改次谐波分量放大,使电网供电质量下降;电网中的某次谐波电压可能在LC网络中长生很大的谐波电流等固有缺陷。

4)谐波检测准备性有待提高在谐波和无功的实时检测方面,现有的方法都难以同时满足检测精度和检测的快速响应性能,只能在这两者之间采用折中的方式,在满足一定的检测精度的基础上尽可能提高检测的动态响应速度。另外,现有的检测方法没有考虑到基波电流远大于谐波电流的实际情况,也没有考虑到基波电流波动对谐波电流检测的影响,因此,在谐波含量很小和基波电流波动较大时会有较大的检测误差。